电子战新战场——导航战（Navigation Warfare
0引言
美军最早提出导航战概念，通过发展规划不断迭代，并结合其网络中心战、马赛克战等新型作战理念不断推陈出新，形成了更为完善的导航战装备能力体系和战术战法。随着卫星导航系统的不断发展，美军不断完善了导航战概念、作战依据、作战样式、技术装备、政策法规、力量体系等各个方面，实施了“保护、阻止、保持”政策。当前，各国将导航战都对焦在卫星导航定位系统。以美国GPS为代表的卫星导航系统具备全天候、高可用、高精度连续定位，快速灵活、费用低等特点，目前已在大地测量、地球动力学、海陆空交通、气象、大气物理、精细农业、减灾救灾等众多领域取得到广泛的应用。因此高技术条件下的信息化战争，对武器装备的精准度要求越来越高，从而使得导航能力在战争中的地位日渐突出。
随着导航技术手段的不断发展和在军事上作用的不断增强，导航定位信息已从最初的作战保障功能，跃升为军队遂行精确作战不可或缺的重要组成部分，成为军队战斗力的增长点。依托导航作战体系展开导航攻、防作战，对信息化战争的胜负具有不可替代的作用。本文通过深入分析导航战概念内涵外延、作战机理、关键技术，梳理总结了国内外导航战能力现状，并给出导航战发展意见建议，能够为中国导航战能力发展提供参考借鉴，对提升导航战能力体系建设和实践运用具有现实意义。
1导航战概述及地位作用
1.1导航战相关概述
1.1.1导航战概念
导航战（Navigation Warfare,NAVWAR）的概念起源于20世纪90年代的海湾战争，在“沙漠风暴”军事行动中，GPS有效增强了指挥部对战场态势的感知能力，提高了指挥员的战场指挥效率，从整体上提升了部队的综合作战能力，为美军“沙漠风暴”军事行动的成功起到了重要作用，GPS的巨大军事效益，让美军高度重视相关军事理论研究。
1997年，美军正式提出“导航战”概念，并将其定义为：保证己方和盟友部队可以有效地利用卫星导航信息，阻止敌方使用卫星导航信息，同时不影响战区以外区域和平利用卫星导航信息，可总结归纳为“保护”“阻止”“保持”，即（“Protection,Prevention,Preservation”）。2018年，美军在联合出版物JP3-14《太空作战》条令中对导航战进行了重新定义：联合太空战、网络战和电子战能力，预先有准备地采取进攻性和防御性的各种手段来确保己方使用并防止敌方使用定位、导航、授时信息；若能够得到情报、监视与侦察和电磁频谱管理的支持，导航战更易成功。
1.1.2导航战内涵外延
导航战内涵主要包括：
（1）保证在敌方实施导航战的情况下己方能够正常使用卫星导航系统；
（2）阻止敌方利用卫星导航系统进行导航和定位；
（3）保障交战区域以外用户能够正常使用卫星导航系统。
随着现代化战争的不断发展变化，导航战涵盖相关内容也不断的发展，相对于传统导航战的内涵，其外延主要包括：
（1）导航战对现代战争的影响不仅局限于GPS，而是针对作战对手所有导航手段与方式进行博弈；
（2）导航战为精确制导武器能在战场上发挥效能提供支撑，导航战的优势能够保证己方部队在战场中的独立性和主动性；
（3）导航战的胜利意味着在保护己方导航系统的同时，有效降低敌方导航系统的使用效能，从而达到控制整个战场主动权的目的。
1.2导航战地位作用
导航系统获得的位置、导航、时间信息（即PNT信息）的可靠性和可用性将成为精确打击、侦察预警、指挥控制等任务的基础信息，制导航权也将成为取得制空权、制海权等作战任务的基础之一，是现代战场新的争夺对象，是信息化战争中的重要组成部分，争夺导航资源优势将贯穿于作战始终。
1.2.1导航战已经上升至战略高度
从美俄军事强国发展布局来看，导航战已经上升至战略高度。在以非接触作战特点的未来战争中，围绕制导航定位信息权的激烈争夺是战争主动权争夺的重要内容，进而影响到制天权、制空权、制海权等的争夺与保持。因此，导航战的胜负直接影响到争夺并控制导航定位信息，进而影响战争的控制权。
1.2.2导航战已经渗透至战场全过程
从近几年局部战争特点规律看，导航战已经渗透到作战全过程。导航定位系统为各级作战单元提供准确实时统一的时间、位置等重要基础信息。导航战是围绕控制、阻止与破坏敌方的导航定位系统，同时确保己方导航定位系统有效发挥作用的导航攻防作战，导航战已贯穿作战全过程。一方面，通过导航对抗手段直接影响、削弱、毁瘫敌作战体系整体作战能力；另一方面，通过导航系统为作战部队机动作战、特种作战、远程精确打击兵器等提供精确的导航定位信息，提升打击精度、攻击时效，支援、配合其破击敌作战体系。
1.2.3导航战在实战中不断迭代发展
对电子战对抗博弈相关技术发展看，导航战持续迭代发展。从作战属性上，导航战可分为进攻性和防御性两种：进攻性导航战主要是采用主动手段，干扰、破坏和摧毁敌方导航系统和设施，从而破坏敌方获取导航定位的能力，从根本上降低敌方作战效能；防御性导航战主要是采用被动性手段，有效的抵抗、化解相关干扰和破坏。
从近年来几场局部战争和冲突来看，导航战越来越频繁进入实战，并向综合化、体系对抗的方向发展，围绕制导航权的斗争越来越激烈。随着导航战的持续发展，干扰与反干扰、欺骗与反欺骗技术呈现螺旋升级趋势，并在实战中不断迭代发展。美军不断加大力度提升其卫星导航系统的防御能力，同时俄罗斯也在不断提升和完善其导航对抗能力，相继推出了“磁场-21”、“克拉苏哈”、“汽车场”等多型具备导航对抗能力的电子战系统。针对世界军事强国及周边国家导航系统发展情况，需加速构建导航对抗体系，全方位提升导航对抗能力。
2导航战能力现状及发展趋势
2.1导航战能力现状
2.1.1美国导航战能力现状
美国是最早开展导航对抗技术研究的国家，从1990年开始不断迭代推进其导航战概念和规划演进发展，整体历程如图1所示。
2021年1月15日，美国发布了新的PNT政策——《空间政策指令-7（SPD-7）》，本次政策延续了近年来美国对于网络风险的关注，将提高GPS及其增强系统的网络安全作为新增指导目标之一。政策对导航战概念做出了全新的诠释，指出“导航战”是指通过协调使用空间、网络和电子战来确保定位、导航及授时信息的有意防御和进攻行动。美国继续改进和维护GPS及其增强系统，并继续提高阻止敌方获得天基PNT服务的能力，鼓励开发PNT服务获取方法的安全替代方法，包括量子导航、相对导航等。
随着导航系统的发展，美军完善了导航战概念、作战依据、作战样式、技术装备、政策法规、力量体系等方面，实施了“保护、阻止、保持”政策。美军导航战的以推进GPS现代化为主，包括军民信号分离，提高军码发射功率等技术措施，同时持续推进以降低或摧毁敌方PNT信息进攻性导航战装备和以提升自身获取PNT信息的防御性导航战装备的研制。
（1）进攻性导航战方面
美军在进攻性导航装备方面开展了以NGJ为代表的的下一代干扰机和反卫星武器研制，美军进攻性导航战装备主要如表1所示。
（2）防御性导航战方面
针对GPS信号易于干扰的问题，DARPA先后发布了如何提高GPS抗干扰能力的报告，其中与GPS抗干扰终端相关的技术主要包括：滤波技术、波束形成技术、军码直捕技术和组合导航技术。其中滤波技术主要指采用两阵元及以下的接收天线的GPS抗干扰技术，而波束形成技术主要指采用较多阵元抗干扰天线的技术体制。针对滤波技术和波束形成技术，美军进行了深入的研究，陆续研制了多款高性能的抗干扰终端，这些终端广泛应用于各种机载、弹载、舰载和车载武器系统。
美军还对GPS地面站进行的优化升级、地基增强技术用于增强区域范围导航信号、新体制GPS卫星导航信号和柔性GPS卫星导航信号等技术手段增强了GPS的抗干扰能力，美军最新的M码信号具有拒止敌方使用民用测距码信号的能力，并可以实现全球和重点区域工作方式的切换，在重点区域的卫星信号功率较目前功率将提高20dB，从而大幅度增强系统的抗干扰能力；目前在轨最先进的GPS卫星是BLOCK-IIF型导航卫星，卫星播发的导航信号到达地面后的信号功率为-160dBW，计划2025年发射的BLOCK-IIIC型导航卫星将采用数控点波束天线播发导航信号，用户终端接收到的导航信号功率为-140dBW，即卫星信号功率将提高20dB，从而大幅度增强系统的抗干扰能力；在未来第三代BLOCK-III型GPS现代化导航卫星中，GPS卫星可以根据战场需求灵活调整军用M码信号和P（Y）码信号的发射功率，称为“Flexpower”技术，可以提高不低于7dB信号功率。
2.1.2俄罗斯导航战能力现状
上世纪90年代苏联解体后，俄罗斯继续完善全球导航卫星导航系统的建设。美国在“沙漠之狐”行动和北约对南联盟打击中，GPS卫星导航系统在战争中的成功引用，引发了俄罗斯的高度关注。为充分应对美国的导航战技术威胁，俄罗斯相继颁布了一些相关的法案以支撑导航战技术的研究。
2011年6月俄罗斯联颁布《2020年前GLONASS联邦计划》，法案内容包括包括保持星座的卫星数量、研制新卫星、开发导航地图、建设必要的地面设施、补充研发用户设备等。俄罗斯计划2021年后计划为GLONASS系统轨道星座补充小卫星。《GLONASS联邦专项计划（2021~2030年）》构想研制重500kg以下的新航天器。卫星将仅装备导航仪器，不像现在GLONASS-K系列卫星那样拥有附加性能，如接受灾难信号并将其传送给救援人员。
在进攻性导航战方面：深入开展了GPS干扰技术研究，其中空间段和用户段是针对GPS系统的干扰重点；同时俄罗斯也着力提升太空反卫星能力，包括核导弹反卫星武器、动能反卫星武器、定向能反卫星武器和反卫星卫星等。
在防御性导航战方面：俄罗斯同时重视备份导航系统的发展，通过完善已有的地面导航系统，包括类似美国“奥米加”导航系统的“阿尔法”超远程地面导航系统（RSDN-20）等。同时，还新研了“天蝎座”远程地面导航系统，原理类似美国的罗兰系统，其特点是功率小和可搬移，可代替技术落后的地面无线电导航系统“海鸥”。
2.2导航对抗关键技术
通过梳理分析外军导航战中进攻性对抗关键技术发展现状和研究动态，总结归纳出导航对抗关键技术主要包括在以下两个方面：
2.2.1压制干扰技术
压制式干扰技术是针对卫星导航干扰的主要形式，美国与俄罗斯等军事强国的卫星导航干扰机通常可以产生一系列不同干扰体制的干扰信号，干扰功率从几瓦到几兆瓦不等。针对卫星接收机的压制式干扰信号，将使卫星接收机定位性能下降，甚至无法稳定定位。压制式干扰干扰信号过大很容易丧失隐蔽性，所以寻找合适的干扰功率是导航对抗的基本要求。
目前，在实际的导航对抗中，常用的分类方法是根据干扰信号的带宽，压制式干扰可分为窄带干扰和宽带干扰两类。窄带干扰信号是指干扰信号带宽远小于有用信号带宽的信号，一般干扰信号带宽小于有用信号带宽的10%，即认为是窄带干扰。宽带干扰信号占据有用信号的10%以上乃至超出整个带宽范围。具体的干扰形式包括：连续波、扫频连续波、带限高斯白噪声、窄带/宽带调频、伪码数字等相关干扰。
2.2.2欺骗干扰技术
（1）转发式欺骗干扰
转发式欺骗干扰技术是指欺骗源接收到真实卫星信号，经过一定的时延将功率放大，然后经天线发射到目标接收机。转发式欺骗干扰原理示意图如图3所示，干扰源接收卫星导航信号后进行转发，控制定位方程的延时量，可根据不同卫星时延实现任意位置欺骗效果，目前针对转发式欺骗干扰的研究主要集中在欺骗位置即区域计算方面。
由于转发式的产生模式不能改变卫星导航电文的数据，只能通过控制卫星信号到达目标接收机的时延实施欺骗干扰，所以采用这种方法对解算结果的控制性较差，但其固有的缺点（欺骗信号总是晚于真实信号到达接收机）使其能够被现有的多径抑制技术消除。
（2）产生式欺骗干扰
产生式欺骗信号技术不依赖于卫星信号，能够独立产生欺骗信号，产生式式欺骗方法主要包括初级欺骗模式、中级欺骗模式和高级欺骗模式。初级欺骗模式只需信号模拟器产生模拟的真实信号，并不要求与真实信号同步；中级欺骗信号需要与真实信号同步；高级欺骗模式不仅需要欺骗信号与真实信号同步，还需要使用多个欺骗源同时进行欺骗，以达到理想的欺骗效果。
表2给出了不同欺骗方式在复杂度、场景适应性和有效性3个方面的对比结果，基于接收机的中级欺骗信号产生模式效果较好，欺骗场景适应性也较高，应用范围最广，如图4给出了中级欺骗模式的工作过程。
中级欺骗模式主要由一台接收机和一个欺骗源组合而成。接收机和欺骗源可以实现小型化，并能够放置在目标接收机附近。接收机接收卫星导航信号，可以获得自身的精确位置，进而获得目标接收机的大致位置。通过测距等方式，获取目标接收机精确位置。欺骗源根据目标接收机的精确位置产生欺骗信号，使欺骗信号和真实信号同步，最终使目标接收机解算出错误的定位信息。
综上，虽然中等的欺骗产生技术能够有效实施欺骗，但也存在一定的不足，其最大的缺点就是信号是从同一方向发出，而通常卫星导航信号来自不同的方向，因此这种方式存在着较为容易检测出欺骗信号的存在。
2.3导航战发展趋势
导航战作为一种创造非对称优势的工具，贯穿于现代化战争的全过程，导航战已从最初只考虑卫星导航系统干扰与抗干扰，逐步扩展到卫星导航系统的物理打击对抗、天基/地基备份增强、不依赖卫星导航的众多新型PNT技术等，导航战的内涵外延大幅拓展，技术手段更加丰富、战术战法更为多样，通过梳理分析世界军事强国的发展方向和近年来局部战争的特点规律，总结归纳导航战发展趋势主要包含以下四个方面：
2.3.1从点目标对抗到区域对抗转变
导航战已从传统的终端点目标对抗发展到区域对抗。在区域交战态势下，敌我双方介入部队多、兵力复杂，联合作战是其主要的作战样式，各参战单元链接要素多、情况瞬息万变，在这种作战态势下，当该区域内卫星导航系统受到了干扰，导致时空基准无法精确统一，从而引起联合作战精确指挥不能顺利进行。因此，利用区域导航对抗系统对重点区域内导航链路实施干扰，破坏或降低敌作战能力，是导航战发展的趋势之一。
2.3.2从终端对抗到导航全系统对抗转变
导航战已从终端对抗发展到全系统对抗，而不仅仅是导航终端单一作战。导航战已经从传统的导航终端对抗向导航全系统对抗方向发展。针对导航系统干扰主要包含针对卫星导航系统的空间部分、地面运控部分和用户终端部分三方面。
（1）针对空间部分：①采用反卫星武器直接杀伤导航卫星，包括定向能武器、反卫星导弹等多种反卫星武器；对星地链路实施攻击，破坏敌卫星导航系统空间星座运行控制、星地数据传输和时频同步，从而使整个卫星导航系统无法正常运转；②研发星间链路技术，拓展加强地基、空基等多平台区域增强手段，有效提升战时因空间卫星受扰、受损后的连续导航服务能力。
（2）针对地面运控部分：①针对卫星导航系统的地面运控站、监测站和上行注入站等地面的运控设施采取无线电干扰、信息安全攻击等手段，使这些地面运控设施不能正常工作，从而使整个卫星导航系统无法正常运转；②进一步优化地面运控系统布局，采取机动分布式架构和动态运行管理技术，完善星地链路技术体制，提升地面段抗干扰、抗物理摧毁以及信息防护能力。
（3）针对用户部分：①采用多种干扰手段并结合使用，对不同类型导航终端（车载、机载、弹载和单兵手持等）进行干扰，使其无法输出或错误输出导航信息，进而起到干扰卫星导航系统正常使用；②采用组合导航、射频干扰检测、时域/频域滤波、自适应调零等技术手段，进一步提升导航终端的抗压制、欺骗干扰能力。
2.3.3从单一压制/欺骗对抗到“分布式协同+多手段组合”对抗转变
采用了抗干扰措施的卫星导航终端，单一的干扰手段很难发挥作用，需要采用多种手段联合并灵活运用才能达到有效干扰效果。对于采用了自适应阵列天线的卫星导航终端，单干扰源难以发挥作用，目前M码卫星导航接收机采用了“阵列天线+超紧耦合”的抗干扰方式，其抗干扰能力非常强，采用单一的功率压制干扰对干扰装备功率要求非常高，因此，需要采用分布式协同干扰源策略，突破阵列天线形成零陷数量的能力。
针对无人平台的协同对抗可综合利用通信、导航对抗手段切断无人平台测控通信链路和导航链路，迫使其接收虚假的卫星导航信号，并在综合监测手段的支持下，逐步牵引目标脱离正常的航迹，进而达成诱骗甚至毁瘫效果。
3导航战能力发展建议
为应对未来战争，加速导航战能力建设，实现新体制导航对抗/防御能力和多平台/多手段完备的导航战能力体系建设，必须全方位发展导航战进攻与防御能力，进而掌握未来战争的制导航权，导航战能力建设发展可以从以下三个方面重点考虑：
3.1制定顶层规划
导航战作战运用是提升、增强战场或对抗环境下卫星导航系统服务能力的重要手段，在一定程度上代表着卫星导航系统的先进程度与服务的稳健性。美军导航战是以推进GPS现代化为主，包括军民信号分离，提高军码发射功率等技术措施，同时持续推进以降低或摧毁敌方PNT信息的导航战进攻性装备和以提升自身获取PNT信息的导航战防御性装备的研制发展。
随着导航系统的不断发展，美军不断完善导航战概念、作战依据、作战样式、技术装备、政策法规、力量体系等方面，实施了“保护、阻止、保持”的政策。美军能够适应针对热点地区的战术应用调整，全球范围多地区导航对抗体系灵活调配能力经过实战验证。为确保己方导航战绝对优势，美军持续更新导航战发展规划，谋求构建技术全面、具备绝对优势的导航战技术、装备和战术战法体系。美军导航战从最初单纯只考虑GPS系统的电磁干扰与抗干扰，逐步发展扩展到卫星导航系统物理打击对抗、天基/地基备份增强、不依赖卫导的众多新型PNT技术等，导航战概念内涵得到了大幅拓展，技术手段更为丰富，对抗模式也更为多样。目前，中国还缺少强干扰条件下的备份导航系统，“导航战”、“授时战”等对抗性概念尚未引起足够的重视，导航系统对地面站依赖性高，系统运行自主化、智能化水平还需进一步提高，应该加强导航战顶层体系规划，并不断完善体系化程度和作战概念创新力度。
3.2加强进攻能力
随着导航战的持续发展，干扰与反干扰、欺骗与反欺骗技术呈现螺旋升级趋势，针对卫星导航系统发展情况，需加速构建导航对抗体系，全方位提升导航对抗能力。针对导航系统特点，导航进攻能力是指采取主动进攻手段，干扰、破坏甚至摧毁敌方导航系统包含的各种设施设备，从而破坏敌方对于现代导航定位服务的获取能力，从根本上降低敌方作战效能。通过综合运用不同类型导航对抗力量实现对敌空基/地基平台卫星导航终端的干扰能力，能够在重点方向、重点区域内对敌卫星导航终端实施有效压制和欺骗干扰，最终形成对敌导航战的战略优势。
3.3完善防御能力
导航对抗不仅仅是导航终端的单一作战，而是包含战区功率增强、区域导航增强、导航装备自身抗干扰和多源融合导航等综合性体系对抗。由于卫星导航体制自身的脆弱性，导航服务信号时常存在有意或者无意干扰，在各类武器装备执行作战任务过程中，因作战场景的不同，会面临敌方压制干扰、欺骗干扰、毁伤干扰等多样化的导航干扰攻击，导致无法正常提供有效的定位授时信息，影响作战任务的执行。因此导航对抗防护（或称“防御”）措施需要针对导航系统自身结构特点（主要包括地面运控部分、空间部分和用户部分），采用最佳技术手段和多种措施融合实施，有效的抵抗、化解相关破坏与干扰，从而保障己方准确、可靠的导航定位服务。主要包括：提升地面段抗扰防护能力；提升导航终端抗压制、抗欺骗能力；研发星间链路技术，加强地基、空基等多平台区域增强手段，加强信号体制优化设计，有效提升战时因空间卫星受扰、受损后的连续导航服务能力。
4结语
随着导航技术及各种对抗技术的发展，导航战不再是仅针对卫星导航系统为目标对象，而是针对敌方所有导航手段和方式开展并进行的，导航战已成为继空天、网络、电子等诸多维作战域的综合攻防对抗。为构建攻防一体、专业高效的导航战作战体系，必须从其涵盖的领域进行分析研究，并制定相应的发展策略。其体系领域主要包含政策法规、技术应用和战术战法三个方面：①政策法规方面，导航战已经成为继电子战、网络战、太空站之后的一种新的作战样式，因此应从国家层面推动导航战的发展与作战应用，适时制定新的政策法规、作战条令和发展战略，加快导航战装备建设和作战运用，提升导航战深度融入联合作战中；②技术应用方面，导航战技术主要涵盖导航进攻技术和导航防御技术，在不同作战背景和战场环境下实施的难度和达到的效果不尽相同，如何针对敌方有效组合各种技术进而最大化获得战场优势导航战优势是下一步技术应用研究的重点；③战术战法方面，导航战能力建设要根据军事作战需求的变化而不断变化，同时，导航对抗技术和导航装备的发展也是一个不断迭代的过程，因此，导航战战术战法是一个逐步演进发展的过程，需要制定适合我军特点的导航战战术战法，并采用科学合理、切实可行的实施路线并结合作战条令、技术应用和训练演练稳步推进实施。